[发明专利]宏块类型的判定方法、装置、图像处理芯片和电子设备

说明书

本发明提供宏块类型判定方法、装置、图像处理芯片和电子设备，该判定方法包括如下步骤，针对当前块：计算跳跃模式的第一判断标志、第二判断标志和第三判断标志，第一代价、第二代价和第三代价，以及帧内预测代价、跳跃模式最终跳跃运动矢量；根据跳跃模式的第一判断标志、第二判断标志和第三判断标志是否为跳跃类型，跳跃模式第一临时跳跃运动矢量、第二临时跳跃运动矢量和宏块运动估计后的亚像素运动矢量是否等于跳跃模式最终跳跃运动矢量，以及第一代价、第二代价和第三代价与帧内预测代价之差最终判断当前宏块类型。本发明能够并行处理并提高判断跳跃宏块类型的准确度。

技术领域

本发明涉及视频压缩编码技术领域，尤其涉及宏块类型的判定方法、装置、图像处理芯片和电子设备。

背景技术

H.264/AVC是ISO/IEC和ITU-T两大国际标准化组织联合制定的视频压缩标准，它采用了许多新的压缩技术，具有更高的压缩效率和更好的网络适应性。在相同图像质量的情况下，产生较小的码流，从而节省更多的带宽。由于H.264采用了更多的编码技术，使得算法的复杂度增加了许多，而且硬件的实现难度也增加了。

H.264的一个重要特性是采用了变换大小的模式选择和运动估计。利用已编码的参考帧预测当前帧，使用一个残差块和运动矢量表示当前帧中的每个宏块，有效消除了视频序列间的时间相关性。其中，H.264标准在P帧编码时引入了SKIP块(跳跃宏块)，以有效编码大面积的静止区域和运动一致的区域。SKIP块也是一种16x16块尺寸的运动预测补偿模式，尤其在静止的场景或运动背景不变的情况下，SKIP宏块所占的比例非常大，而在编码的过程中，为了能够较大程度上降低码率，如果提前得知部分宏块为SKIP宏块，则不需要对SKIP宏块进行DCT变换和量化处理，即不需要对运动矢量和残差进行编码，而仅对SKIP宏块进行标记，在解码时，直接根据该标记从参考帧中复制相应的宏块即可。由此可知，对SKIP宏块的判断在实现提高编码效果以及降低码率时是非常重要的。

x264是一个开源的H.264/AVC视频编码函数库，是实现H.264标准的最好的视频编码器之一。现有x264编码模型中，对P帧SKIP模式的判断包括三种方法，以下讨论假设编码器只采用一个前向参考帧，且P帧只使用16x16一种分割。

传统方案一：在整像素运动估计(即IME)开始前，如果当前宏块左边邻居块，上边邻居块，左上边邻居块，右上边邻居块中有一个是SKIP块，则执行SKIP块的判断函数x264_macroblock_probe_pskip()(可称为跳跃宏块的跳跃模式代价计算方法)，具体操作是根据当前宏块预测出的跳跃模式的mv(记为pskip_mv)和参考帧分别得到重构的亮度宏块和色度宏块，然后以4x4为单位分别对重构的亮度块和色度块进行DCT变换，量化，zigzag扫描，根据4x4块扫描后的非零值个数来确定当前宏块是否是SKIP块。

传统方案二：在当前宏块16x16模式亚像素运动估计(即FME)结束后，如果得到的mv与当前宏块的pskip_mv非常接近，且运动估计后的最优代价值小于一定的门限值，则执行函数x264_macroblock_probe_pskip()来判断当前宏块是否为skip块。

传统方案三：在宏块编码过程中，在量化结束后，如果当前宏块类型为P块且分割大小为16x16，量化后的系数大部分为0，并且宏块运动估计后的mv等于当前宏块的pskip_mv，则当前宏块判定为skip块。

传统方案一和传统方案二判断在求取跳跃模式的pskip_mv时需要依赖左边宏块的类型，这种依赖关系势必会影响硬件流水的并行实现，导致硬件流水线延长，并降低了编码器的实时编码速度。传统方案三虽然能够在一定程度上实现并行处理，但传统方案三判断步骤在宏块类型确定后，成为SKIP块的前提是当前宏块类型为P块。如果当前宏块的帧内预测代价和帧间预测代价相当，而最终宏块类型被判定为I块时，容易忽略掉一些SKIP块，对于一些静止或者运动不剧烈的场景，SKIP块的比例偏低，导致编码器无法满足码率严苛环境下的应用。

发明内容